Fu deciso di concentrare tutte le forze sulla linea dell’Isonzo, che rappresentava il confine naturale, e la si fortificò scavando una lunga trincea protetta da terrapieno e paliz­zate e sor­vegliata da tre forti, il più settentrionale po­sto all'altezza della localita Mainiz­za (dove l'lsonzo riceve il suo affluente Vipacco, la cui valle era una possibile via d'accesso dei Turchi), quello centrale a Gra­disca ed il terzo, l'unico sulla riva sinistra, a Fogliano.  

I lavori di fortificazione iniziarono nel 1473, sotto il controllo del nobile friulano Cit­tadino della Frattina, e proseguirono piuttosto speditamente, poiché già l'anno dopo il Senato ordinò che le truppe sparse per il Friuli si concentrassero nella fortezza costruita lungo l’Isonzo “già per la maggior parte fatta”. A guardia della fortezza furono mandati 3000 cavalli e alcune compagnie di fanti. Con lo stesso provvedimento fu prescritto a tutto coloro che avevano proprietà in Friuli di contribuire alle spese per le fortificazioni, poiché quel «be­neficio era universale».

Le truppe concentrate sul fiume Isonzo ven­nero subito accuratamente addestra­te e fornite di un congruo armamento ma quan­do, nell'ottobre 1477, i Turchi comparvero nuovamente e, aggirando l'osta­colo delle fortificazioni, sorpresero i Veneti alle spalle, si ebbe un'autentica strage, in cui morì anche uno dei comandanti, il conte veronese Gerolamo Novello.

Proprio quando si avviava la costruzione della nuova fortezza di Gradisca, la Repubblica di Venezia riuscì, cedendo la città di Scutari, a ottenere dall'lmpero ottomano una tregua ventennale, con cui cessava, almeno temporaneamente, il pericolo delle incursioni turche in Friuli.

Non per questo le opere si interruppero, anzi, il governo mostrava un particolare interesse a che si compissero nel minor tempo possibile e incentivava in tutti i modi l'insediamento dei civili e la costruzione di case entro la cittadella, continuando ad ignorare le proteste del conte di Gorizia, da una parte, e del Capitolo di Aquileia, dalI'altra, per l'occupazione e lo sfruttamento di terre a loro avviso escluse dalla giurisdizione veneta.

Dopo i primi tempi, infatti, i lavori subirono un certo rallentamento, soprattutto a causa delle difficoltà finanziarie. Inoltre anche il popolamento della fortezza avveniva a rilento, data l’esistenza di molti vincoli e la disponibilità di spazi esigui per le abitazioni e per gli orti. Per permettere le manovre delle truppe, infatti, le strade della cittadella erano piuttosto larghe e disposte a scacchiera sul modello dell’accampamento militare romano.

Per almeno una quindicina d'anni dopo la fondazione non si registrano eventi importanti nella storia di Gradisca. Essa tornò ad essere al centro dell'attenzione del governo veneto, quando stava per scadere la tregua coi Turchi e molti segnali facevano presa­gire iI riaccendersi delle ostiIità.

Per questo motivo verso il 1497 riprese alacremente la costruzione delle mura e fu in­viato a Gradisca un famoso architetto del tempo, Giacomo Contrin, con vive rac­comandazioni al Luogotenente Giovanni Morosini, «che la fabbrica senza alcuna dilazione et perdimento de tempo se fazi et cum ogni presteza se conduche al fine», perché “niuna cosa più è desiderata a questo tempo»

Gli abitanti di Gradisca dovettero prepararsi a una nuova emergenza e liberare le strade della cittadella che ormai erano in buona parte occupate da orti.

Contrin ebbe l'incarico di chiudere la for­tezza nella parte settentrionale, dove occorreva «tajar el saxo» perché il terreno era roccioso e costruire una robusta muraglia protetta da due torrioni, uno rivolto a ovest, detto “della Campana”, più massic­cio, e uno rivolto a nord, detto “di San Giorgio”. In questo tratto di muro si apriva la Porta d'Alemagna (chiamata, secondo le epoche, anche Porta di Farra o Porta di Gorizia o Porta Nuova)

Con queste opere la fortezza di Gradisca era completata. Il suo perimetro corri­spondeva a un pentagono irregolare (forma piuttosto comune in quel periodo) con il vertice rivolto al fiume e gli angoli raffor­zati da torri circolari (sette, tra cui, oltre ai due torrioni già nominati, i torrioni del Pa­lazzo, della Calcina, della Spiritata, della Marcella e del Portello); era provvista di due porte (la seconda, aperta sul lato me­ridionale, era detta «Porta d'ltalia») e cir­condata da un fossato.

 Nel 1499, alla scadenza della tregua coi Turchi, le ostilità ripresero, ma Gradisca, a quella data, era ben munita e preparata ad affrontare una nuova incursione.

Tra le truppe concentrate nella fortezza serpeggiava tuttavia una grande paura. Le notizie sul numero dei Turchi che stavano avanzando dalle pianure slave erano impressionanti ed il coraggio dei veneti diminuiva via via che i nemici si avvicinavano. Così, quando furono sotto le mura nessuno volle uscire a combattere e ciò permise a un’orda di decine di migliaia di ottomani di lanciarsi sui villaggi friulani fino al Tagliamento. per poi tornare indietro con un lungo seguito di prigionieri.

Responsabile di questo gravissimo episodio fu ritenuto il provve­ditore di Gradisca, Andrea Zancani, che si era opposto anche alla volontà di alcuni soldati di portare soccorso ai compatrioti in catene, di­cendo, come fu poi ricordato nei “Diari” di Marin Sanudo, «No vogio farme amazar»: per questo infame comportamento egli fu in seguito processato e bandito dal Friuli.

L'episodio servì, comunque, a dimo­strare che la protezione della linea dell'lson­zo rimaneva ancora insufficiente. Ad aggravare la situazione si era aggiunta nel frattempo l'inten­zione dell'impera­tore Massimiliano d'Absburgo di estendere i suoi domini verso la terraferma veneta, aumentando il pericolo di invasione sul confine orientale.

Fu agevolato da una circostanza per lui molto favorevole. Nell’aprile del 1500 morì l’ultimo conte di Gorizia, legatissimo alla casa d’Austria e i suoi possedimenti passarono automaticamente agli Asburgo, portando il confine dell’Impero a ridosso della Repubblica di Venezia e creando uno stato di tensione permanente.

Venezia si trovava in una posizione di estrema debolezza, ma l'im­peratore non riuscì ugualmente nell'intento di fare larghe conquiste; riebbe, però, i terri­tori occupati dai Veneti e si impadronì an­che di alcuni loro possedimenti, tra cui la fortezza di Gradisca, che, violentemente attaccata nel settembre 1511, e senza collegamenti col resto dell'eserci­to, nonostante una strenua re­sistenza non resse all'urto degli incessanti bombardamenti e, anche per lo scoppio di una pestilenza all'interno, fu co­stretta ad arrendersi.

Inutilmente Venezia cercò di riconquistarla, sia immediatamente dopo, sia nel corso degli anni; si può dire che la Re­pubblica si sia arresa alla sua perdita solo alla fine del ‘500, quando fondò a poca distanza la fortezza di Palma. Non mancarono, però, an­che in seguito occasioni per ten­tarne la riconquista.

La guerra fra Venezia e l'Impero si conclu­se con la pace di Worms, nel 1521, quando Massimiliano era già morto e gli era suc­cesso Carlo V, ma la questione dei confini rimase irrisolta ed avrebbe costituito mo­tivo di ulteriori, interminabili trattative di­plomatiche.